JP2001147260A - 蓄電装置の残容量検出装置 - Google Patents
蓄電装置の残容量検出装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 残容量の検出精度を向上させ、且つ、リアル
タイムで残容量の検出が可能な蓄電装置の残容量検出装
置を提供する。 【解決手段】 電流センサ１−２及び温度センサ１−３
は所定のタイミングでそれぞれバッテリ電流、バッテリ
温度を検出し、バッテリ制御装置５へ出力する。バッテ
リ制御装置５は、電流センサ１−２によって検出された
バッテリ電流値が０であった場合、その時点から所定時
間経過後に電圧センサ１−１からバッテリ電圧を受け取
る。次に、０である電流値が検出される前のバッテリ1
の状態が充電であったか、放電であったかを判断する。
次に、予めメモリに格納されている開放電圧―残容量特
性の中から前記バッテリ温度及び０であるバッテリ電流
値が検出される前のバッテリの状態に対応する開放電圧
−残容量特性を読みだし、これに基づいてバッテリ１の
残容量を検出する。
タイムで残容量の検出が可能な蓄電装置の残容量検出装
置を提供する。 【解決手段】 電流センサ１−２及び温度センサ１−３
は所定のタイミングでそれぞれバッテリ電流、バッテリ
温度を検出し、バッテリ制御装置５へ出力する。バッテ
リ制御装置５は、電流センサ１−２によって検出された
バッテリ電流値が０であった場合、その時点から所定時
間経過後に電圧センサ１−１からバッテリ電圧を受け取
る。次に、０である電流値が検出される前のバッテリ1
の状態が充電であったか、放電であったかを判断する。
次に、予めメモリに格納されている開放電圧―残容量特
性の中から前記バッテリ温度及び０であるバッテリ電流
値が検出される前のバッテリの状態に対応する開放電圧
−残容量特性を読みだし、これに基づいてバッテリ１の
残容量を検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄電装置の残容量
を検出する蓄電装置の残容量検出装置に関する。
を検出する蓄電装置の残容量検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、車両走行用の駆動源としてエ
ンジンの他にモータを備えたハイブリッド車両が知られ
ている。このハイブリッド車両の一種に、モータをエン
ジンの出力を補助する補助駆動源として使用するパラレ
ルハイブリッド車がある。このパラレルハイブリッド車
は、例えば、加速時においてはモータによってエンジン
の出力をアシストし、減速時においては、減速回生によ
ってバッテリ等への充電を行うなど、様々な制御を行
い、バッテリの残容量を確保しつつ運転者の要求を満足
できるようになっている。
ンジンの他にモータを備えたハイブリッド車両が知られ
ている。このハイブリッド車両の一種に、モータをエン
ジンの出力を補助する補助駆動源として使用するパラレ
ルハイブリッド車がある。このパラレルハイブリッド車
は、例えば、加速時においてはモータによってエンジン
の出力をアシストし、減速時においては、減速回生によ
ってバッテリ等への充電を行うなど、様々な制御を行
い、バッテリの残容量を確保しつつ運転者の要求を満足
できるようになっている。
【０００３】このバッテリの残容量を検出する方法とし
て、バッテリ電流を積算して残容量を算出する方法があ
る。これは、所定のタイミングでバッテリ電流を検知し
て、この値を積算して残容量を検出する方法である。し
かし、バッテリ電流を検知する電流センサの精度が悪い
場合、検知された電流値には誤差が生じることとなる。
上述したように、本方法ではバッテリの残容量はこの電
流値を積算して得られるものであるから、電流値と共に
誤差をも積算することとなり、この結果、算出される残
容量の値には大きな誤差が含まれることとなる。このよ
うに、電流積算による残容量の算出は、算出された残容
量の値に誤差が生じてしまうため、残容量の検出精度が
悪いという欠点があった。
て、バッテリ電流を積算して残容量を算出する方法があ
る。これは、所定のタイミングでバッテリ電流を検知し
て、この値を積算して残容量を検出する方法である。し
かし、バッテリ電流を検知する電流センサの精度が悪い
場合、検知された電流値には誤差が生じることとなる。
上述したように、本方法ではバッテリの残容量はこの電
流値を積算して得られるものであるから、電流値と共に
誤差をも積算することとなり、この結果、算出される残
容量の値には大きな誤差が含まれることとなる。このよ
うに、電流積算による残容量の算出は、算出された残容
量の値に誤差が生じてしまうため、残容量の検出精度が
悪いという欠点があった。
【０００４】また、上述した電流積算によるバッテリ残
容量検出方法の他に、バッテリの開放電圧からバッテリ
残容量を検出する方法がある。これは、バッテリ電流、
バッテリ端子電圧を所定の間隔で複数サンプリングし、
これらのサンプリングデータをもとに、バッテリ電流＝
０の時のバッテリ端子電圧、即ち開放電圧を推定し、バ
ッテリ固有の残容量―開放電圧特性から、上述の開放電
圧に対応する残容量を検出するものである。この残容量
検出方法は、前述した電流積算による残容量検出に比
べ、残容量検出精度が高いという利点がある。
容量検出方法の他に、バッテリの開放電圧からバッテリ
残容量を検出する方法がある。これは、バッテリ電流、
バッテリ端子電圧を所定の間隔で複数サンプリングし、
これらのサンプリングデータをもとに、バッテリ電流＝
０の時のバッテリ端子電圧、即ち開放電圧を推定し、バ
ッテリ固有の残容量―開放電圧特性から、上述の開放電
圧に対応する残容量を検出するものである。この残容量
検出方法は、前述した電流積算による残容量検出に比
べ、残容量検出精度が高いという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
バッテリの開放電圧からバッテリ残容量を検出する方法
では、バッテリ電流の変化量が大きい期間においては、
開放電圧を正確に推定することができ残容量検出に有効
に活用することができるが、一方、バッテリ電流が一定
である期間においては、開放電圧の推定が困難となると
いう欠点があった。
バッテリの開放電圧からバッテリ残容量を検出する方法
では、バッテリ電流の変化量が大きい期間においては、
開放電圧を正確に推定することができ残容量検出に有効
に活用することができるが、一方、バッテリ電流が一定
である期間においては、開放電圧の推定が困難となると
いう欠点があった。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、残容量の検出精度を向上させ、且つ、リアルタ
イムで残容量の検出が可能な蓄電装置の残容量検出装置
を提供することを目的とする。
もので、残容量の検出精度を向上させ、且つ、リアルタ
イムで残容量の検出が可能な蓄電装置の残容量検出装置
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、蓄電装置（実施形態では、バッテリ
１）の電流（実施形態では、バッテリ電流Ｉｂａｔｔ）
を検出する電流検出手段（実施形態では、電流センサ１
−２）と、前記電流検出手段によって０である電流値が
検出された時点から所定時間後（実施形態では、負荷リ
リース１秒後）の前記蓄電装置の端子電圧（実施形態で
は、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔ）を検出する電圧検出手段
（実施形態では、電圧センサ１−１）と、前記電流検出
手段によって検出された電流値から、０である電流値が
検出される直前の前記蓄電装置の状態が充電あるいは放
電であるかを判断する状態判断手段（実施形態では、バ
ッテリ制御装置５によって実施され、ステップＳ７にあ
たる）と、前記電圧検出手段によって検出された前記蓄
電装置の端子電圧と、前記状態判断手段によって検出さ
れた前記蓄電装置の状態とから前記蓄電装置の残容量を
求める第１の残容量検出手段（実施形態では、バッテリ
制御装置５）とを具備することを特徴とする。
に、この発明は、蓄電装置（実施形態では、バッテリ
１）の電流（実施形態では、バッテリ電流Ｉｂａｔｔ）
を検出する電流検出手段（実施形態では、電流センサ１
−２）と、前記電流検出手段によって０である電流値が
検出された時点から所定時間後（実施形態では、負荷リ
リース１秒後）の前記蓄電装置の端子電圧（実施形態で
は、バッテリ電圧Ｖｂａｔｔ）を検出する電圧検出手段
（実施形態では、電圧センサ１−１）と、前記電流検出
手段によって検出された電流値から、０である電流値が
検出される直前の前記蓄電装置の状態が充電あるいは放
電であるかを判断する状態判断手段（実施形態では、バ
ッテリ制御装置５によって実施され、ステップＳ７にあ
たる）と、前記電圧検出手段によって検出された前記蓄
電装置の端子電圧と、前記状態判断手段によって検出さ
れた前記蓄電装置の状態とから前記蓄電装置の残容量を
求める第１の残容量検出手段（実施形態では、バッテリ
制御装置５）とを具備することを特徴とする。
【０００８】このように、所定のタイミングでバッテリ
負荷が０であるか否かを検知することにより、バッテリ
の負荷がリリース、即ち０となった場合には、必ず、バ
ッテリの開放電圧による残容量検出が可能となり、より
正確な蓄電装置の残容量を検出することが可能となる。
また、負荷リリース直後においては、蓄電装置の開放電
圧は大きく変化する特性を持つが、このように蓄電装置
の開放電圧が動的な挙動を示している領域においても、
開放電圧から残容量の検出が可能となるため、蓄電装置
の残容量を正確に検出できるだけでなく、リアルタイム
で残容量の検出が可能となる。
負荷が０であるか否かを検知することにより、バッテリ
の負荷がリリース、即ち０となった場合には、必ず、バ
ッテリの開放電圧による残容量検出が可能となり、より
正確な蓄電装置の残容量を検出することが可能となる。
また、負荷リリース直後においては、蓄電装置の開放電
圧は大きく変化する特性を持つが、このように蓄電装置
の開放電圧が動的な挙動を示している領域においても、
開放電圧から残容量の検出が可能となるため、蓄電装置
の残容量を正確に検出できるだけでなく、リアルタイム
で残容量の検出が可能となる。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、前記電流
検出手段によって検出された電流値から残容量を算出す
る第２の残容量算出手段と、前記第２の残容量算出手段
によって算出された残容量を、前記第１の残容量検出手
段によって求められた残容量に基づいて補正する補正手
段とを具備することを特徴とする。
検出手段によって検出された電流値から残容量を算出す
る第２の残容量算出手段と、前記第２の残容量算出手段
によって算出された残容量を、前記第１の残容量検出手
段によって求められた残容量に基づいて補正する補正手
段とを具備することを特徴とする。
【００１０】これにより、誤差が大きいとされる電流積
算によって算出された残容量を、蓄電装置の開放電圧か
ら残容量を求める第１の残容量検出手段、即ち電流積算
に比べ蓄電装置の残容量検出精度が格別に優れた検出手
段によって求められた残容量に基づいて補正することに
より、より正確な蓄電装置の残容量を検出することが可
能となる。即ち、蓄電装置の残容量検出精度が向上する
という効果が得られる。
算によって算出された残容量を、蓄電装置の開放電圧か
ら残容量を求める第１の残容量検出手段、即ち電流積算
に比べ蓄電装置の残容量検出精度が格別に優れた検出手
段によって求められた残容量に基づいて補正することに
より、より正確な蓄電装置の残容量を検出することが可
能となる。即ち、蓄電装置の残容量検出精度が向上する
という効果が得られる。
【００１１】また、本発明は前記蓄電装置の温度を検出
する温度検出手段（実施形態では、温度センサ１−３）
を具備し、前記第１の残容量検出手段は、前記電圧検出
手段によって検出された前記蓄電装置の端子電圧と、前
記状態判断手段によって判断された前記蓄電装置の状態
と、前記温度検出手段によって検出された前記蓄電装置
の温度とから前記蓄電装置の残容量を求めることを特徴
とする。これにより、蓄電装置の残容量をより正確に検
出することが可能となる。
する温度検出手段（実施形態では、温度センサ１−３）
を具備し、前記第１の残容量検出手段は、前記電圧検出
手段によって検出された前記蓄電装置の端子電圧と、前
記状態判断手段によって判断された前記蓄電装置の状態
と、前記温度検出手段によって検出された前記蓄電装置
の温度とから前記蓄電装置の残容量を求めることを特徴
とする。これにより、蓄電装置の残容量をより正確に検
出することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に説明する。図１はパラレルハイブリッド車両におい
て適応した実施形態を示している。この図において、符
号１は高圧系のバッテリであり、複数のセルを直列に接
続したモジュールを１単位として、更に複数個のモジュ
ールを直列に接続して構成されている。
共に説明する。図１はパラレルハイブリッド車両におい
て適応した実施形態を示している。この図において、符
号１は高圧系のバッテリであり、複数のセルを直列に接
続したモジュールを１単位として、更に複数個のモジュ
ールを直列に接続して構成されている。
【００１３】このバッテリ１には、バッテリ１の端子電
圧を検出する電圧センサ１−１、電流を検出する電流セ
ンサ１−２、温度を検出する温度センサ１−３がそれぞ
れ設けられており、各センサは、後述するバッテリ制御
装置５からの信号に対応して、バッテリ端子電圧Ｖｂａ
ｔｔ、電流Ｉｂａｔｔ、温度Ｔｂａｔｔを検出し、バッ
テリ制御装置５に出力する。続いて、符号２はパワード
ライブユニットであり、スイッチング素子が２つ直列接
続されたものが３つ並列接続されて構成されている。
圧を検出する電圧センサ１−１、電流を検出する電流セ
ンサ１−２、温度を検出する温度センサ１−３がそれぞ
れ設けられており、各センサは、後述するバッテリ制御
装置５からの信号に対応して、バッテリ端子電圧Ｖｂａ
ｔｔ、電流Ｉｂａｔｔ、温度Ｔｂａｔｔを検出し、バッ
テリ制御装置５に出力する。続いて、符号２はパワード
ライブユニットであり、スイッチング素子が２つ直列接
続されたものが３つ並列接続されて構成されている。
【００１４】符号３は燃料の燃焼エネルギーで作動する
エンジンであり、符号４はエンジン３と併用して用いら
れ、電気エネルギーで作動するモータである。エンジン
３及びモータ４の両方の駆動力は、オートマチックトラ
ンスミッションあるいはマニュアルトランスミッション
よりなるトランスミッション（図示せず）を介して駆動
輪（図示せず）に伝達される。また、ハイブリッド車両
の減速時には、駆動輪からモータ４に駆動力が伝達さ
れ、モータ４は発電機として機能していわゆる回生制動
力を発生し、バッテリ１の充電を行う。なお、駆動用の
モータ４とは別に、バッテリ１の充電用の発電機を備え
る構成としてもよい。
エンジンであり、符号４はエンジン３と併用して用いら
れ、電気エネルギーで作動するモータである。エンジン
３及びモータ４の両方の駆動力は、オートマチックトラ
ンスミッションあるいはマニュアルトランスミッション
よりなるトランスミッション（図示せず）を介して駆動
輪（図示せず）に伝達される。また、ハイブリッド車両
の減速時には、駆動輪からモータ４に駆動力が伝達さ
れ、モータ４は発電機として機能していわゆる回生制動
力を発生し、バッテリ１の充電を行う。なお、駆動用の
モータ４とは別に、バッテリ１の充電用の発電機を備え
る構成としてもよい。
【００１５】モータ４の駆動及び回生は、モータ制御装
置６からの制御指令を受けてパワードライブユニット２
により行われる。具体的には、パワードライブユニット
２内部のスイッチング素子がモータ制御装置６によって
オン、オフされることにより、バッテリ１からの電力が
三相線を介してモータ２に供給されたり、あるいは、モ
ータ２の回生電力がバッテリ１に供給される。
置６からの制御指令を受けてパワードライブユニット２
により行われる。具体的には、パワードライブユニット
２内部のスイッチング素子がモータ制御装置６によって
オン、オフされることにより、バッテリ１からの電力が
三相線を介してモータ２に供給されたり、あるいは、モ
ータ２の回生電力がバッテリ１に供給される。
【００１６】バッテリ制御装置５は、所定のタイミング
で電圧センサ１−１によって検出されたバッテリ端子電
圧Ｖｂａｔｔ、電流センサ１−２によって検出されたバ
ッテリ電流Ｉｂａｔｔ、温度センサ１−３によって検出
されたバッテリ温度Ｔｂａｔｔを受け取り、これらの値
からバッテリ残容量ＳＯＣの検出を行う。
で電圧センサ１−１によって検出されたバッテリ端子電
圧Ｖｂａｔｔ、電流センサ１−２によって検出されたバ
ッテリ電流Ｉｂａｔｔ、温度センサ１−３によって検出
されたバッテリ温度Ｔｂａｔｔを受け取り、これらの値
からバッテリ残容量ＳＯＣの検出を行う。
【００１７】符号７は、エンジン制御装置であり、エン
ジン回転数ＮＥ、車速等を所定期間毎にモニタして、モ
ータ回生や、アシスト、減速などのモードを判断する。
更に、エンジン制御装置７は、上述のモード判定の結果
と、バッテリ制御装置５から送信された残容量ＳＯＣか
らアシスト／回生量の決定を行うと共に、燃料量や点火
時期の調節などエンジン３の制御を行う。なお、バッテ
リ制御装置５、モータ制御装置６、エンジン制御装置７
は、ＣＰＵ（中央演算装置）およびメモリにより構成さ
れ、制御装置の機能を実現するためのプログラムを実行
することによりその機能を実現させる。
ジン回転数ＮＥ、車速等を所定期間毎にモニタして、モ
ータ回生や、アシスト、減速などのモードを判断する。
更に、エンジン制御装置７は、上述のモード判定の結果
と、バッテリ制御装置５から送信された残容量ＳＯＣか
らアシスト／回生量の決定を行うと共に、燃料量や点火
時期の調節などエンジン３の制御を行う。なお、バッテ
リ制御装置５、モータ制御装置６、エンジン制御装置７
は、ＣＰＵ（中央演算装置）およびメモリにより構成さ
れ、制御装置の機能を実現するためのプログラムを実行
することによりその機能を実現させる。
【００１８】次に、上述した構成からなる本発明の第１
の実施形態におけるバッテリ残容量検出について図２を
参照して詳細に説明する。なお、以下に述べる各処理
は、全てバッテリ制御装置５のメモリに格納されている
プログラムを実行することによりその処理を遂行する。
の実施形態におけるバッテリ残容量検出について図２を
参照して詳細に説明する。なお、以下に述べる各処理
は、全てバッテリ制御装置５のメモリに格納されている
プログラムを実行することによりその処理を遂行する。
【００１９】先ず、図２においてイグニッションがオン
されると、ステップＳ１において、バッテリ制御装置５
は、電圧センサ１−１、温度センサ１−３から、バッテ
リ端子電圧Ｖｂａｔｔ、バッテリ温度Ｔｂａｔｔを受け
取り、これらの値を元にステップＳ２においてバッテリ
残容量ＳＯＣを検出する。ところで、ステップＳ１にお
いては、車両は走行していないため、バッテリ１には電
流が流れていない状態にある。このように、ある所定の
期間以上バッテリ電流Ｉｂａｔｔが流れていない状態に
おけるバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔは、開放電圧ＯＣＶ
とみなすことができる。
されると、ステップＳ１において、バッテリ制御装置５
は、電圧センサ１−１、温度センサ１−３から、バッテ
リ端子電圧Ｖｂａｔｔ、バッテリ温度Ｔｂａｔｔを受け
取り、これらの値を元にステップＳ２においてバッテリ
残容量ＳＯＣを検出する。ところで、ステップＳ１にお
いては、車両は走行していないため、バッテリ１には電
流が流れていない状態にある。このように、ある所定の
期間以上バッテリ電流Ｉｂａｔｔが流れていない状態に
おけるバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔは、開放電圧ＯＣＶ
とみなすことができる。
【００２０】図３に、このバッテリ１における開放電圧
ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性を示す。この図に示すよう
に、バッテリ１の開放電圧ＯＣＶと残容量ＳＯＣとは相
関関係があり、また、バッテリ温度Ｔｂａｔｔによりこ
の相関関係が相違する。したがって、バッテリの開放電
圧ＯＣＶ及び、その時点におけるバッテリ温度Ｔｂａｔ
ｔに対応する開放電圧ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性とか
ら、バッテリ残容量ＳＯＣを検出することができる。ま
た、この開放電圧ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性は各温度別
に設けられバッテリ制御装置５内の不揮発性メモリに格
納されている。
ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性を示す。この図に示すよう
に、バッテリ１の開放電圧ＯＣＶと残容量ＳＯＣとは相
関関係があり、また、バッテリ温度Ｔｂａｔｔによりこ
の相関関係が相違する。したがって、バッテリの開放電
圧ＯＣＶ及び、その時点におけるバッテリ温度Ｔｂａｔ
ｔに対応する開放電圧ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性とか
ら、バッテリ残容量ＳＯＣを検出することができる。ま
た、この開放電圧ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性は各温度別
に設けられバッテリ制御装置５内の不揮発性メモリに格
納されている。
【００２１】次に、ステップＳ２においてバッテリ制御
装置５が実行する処理について詳しく説明する。まず、
バッテリ制御装置５は、ステップＳ１において検出され
たバッテリ温度Ｔｂａｔｔに対応する開放電圧ＯＣＶ−
残容量ＳＯＣ特性を上述のメモリから読み出し、この開
放電圧ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性を参照して、ステップ
Ｓ１において同じく検出されたバッテリ端子電圧Ｖｂａ
ｔｔに対応する残容量ＳＯＣを検出する。これにより、
正確なバッテリ残容量ＳＯＣを求めることができる。
装置５が実行する処理について詳しく説明する。まず、
バッテリ制御装置５は、ステップＳ１において検出され
たバッテリ温度Ｔｂａｔｔに対応する開放電圧ＯＣＶ−
残容量ＳＯＣ特性を上述のメモリから読み出し、この開
放電圧ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性を参照して、ステップ
Ｓ１において同じく検出されたバッテリ端子電圧Ｖｂａ
ｔｔに対応する残容量ＳＯＣを検出する。これにより、
正確なバッテリ残容量ＳＯＣを求めることができる。
【００２２】次に、車両の走行が開始されると、バッテ
リ電流Ｉｂａｔｔの値は０から変化する。そして、ステ
ップＳ３において、バッテリ制御装置５は電流センサ１
−２によって検出されたバッテリ電流Ｉｂａｔｔを受け
取り、このバッテリ電流Ｉｂａｔｔを積算することによ
りバッテリ残容量ＳＯＣを算出する。続いてステップＳ
４において、バッテリ制御装置５は温度センサ１−３か
らバッテリ温度Ｔｂａｔｔを受け取る。次に、ステップ
Ｓ５において、バッテリ制御装置５は現在のバッテリ１
の負荷が０であるか否かを判断する。即ち、電流センサ
１−２からバッテリ電流Ｉｂａｔｔを受け取り、この値
が０であれば負荷＝０であると判断する。
リ電流Ｉｂａｔｔの値は０から変化する。そして、ステ
ップＳ３において、バッテリ制御装置５は電流センサ１
−２によって検出されたバッテリ電流Ｉｂａｔｔを受け
取り、このバッテリ電流Ｉｂａｔｔを積算することによ
りバッテリ残容量ＳＯＣを算出する。続いてステップＳ
４において、バッテリ制御装置５は温度センサ１−３か
らバッテリ温度Ｔｂａｔｔを受け取る。次に、ステップ
Ｓ５において、バッテリ制御装置５は現在のバッテリ１
の負荷が０であるか否かを判断する。即ち、電流センサ
１−２からバッテリ電流Ｉｂａｔｔを受け取り、この値
が０であれば負荷＝０であると判断する。
【００２３】そして、ステップＳ５において負荷が０で
あった場合には、ステップＳ６に移行し、負荷リリース
から所定時間後に、例えば1秒後に、その時点でのバッ
テリ端子電圧Ｖｂａｔｔを電圧センサ１−１から受け取
る。ついで、ステップＳ７において負荷リリース前の状
態、即ち、電流センサ１−２によって検出されたバッテ
リ電流Ｉｂａｔｔが０であった時点以前のバッテリ１の
状態が放電であったか、充電であったかを判断する。こ
れは、バッテリ１に流れる電流Ｉｂａｔｔの向きから判
断することができる。
あった場合には、ステップＳ６に移行し、負荷リリース
から所定時間後に、例えば1秒後に、その時点でのバッ
テリ端子電圧Ｖｂａｔｔを電圧センサ１−１から受け取
る。ついで、ステップＳ７において負荷リリース前の状
態、即ち、電流センサ１−２によって検出されたバッテ
リ電流Ｉｂａｔｔが０であった時点以前のバッテリ１の
状態が放電であったか、充電であったかを判断する。こ
れは、バッテリ１に流れる電流Ｉｂａｔｔの向きから判
断することができる。
【００２４】そして、ステップＳ７において負荷リリー
ス前の状態が放電であった場合には、ステップＳ８へ移
行し、ステップＳ６において検出された負荷リリース１
秒後のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔからバッテリ残容量
ＳＯＣを検出する。以下、この処理について詳しく説明
する。
ス前の状態が放電であった場合には、ステップＳ８へ移
行し、ステップＳ６において検出された負荷リリース１
秒後のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔからバッテリ残容量
ＳＯＣを検出する。以下、この処理について詳しく説明
する。
【００２５】まず図５に、ある残容量における負荷リリ
ース後のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの推移を示す。図
に示すように、負荷がリリースされてからバッテリ端子
電圧Ｖｂａｔｔが安定するまでに少々の時間（具体的に
は１〜３分、約６０〜１８０ｓｅｃ程度）を要する。
ース後のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの推移を示す。図
に示すように、負荷がリリースされてからバッテリ端子
電圧Ｖｂａｔｔが安定するまでに少々の時間（具体的に
は１〜３分、約６０〜１８０ｓｅｃ程度）を要する。
【００２６】負荷リリース前のバッテリ１の状態が充電
であった場合は、図５のＬ１に示すように、バッテリ端
子電圧Ｖｂａｔｔは時間と共に徐々に低下し、一方、負
荷リリース前のバッテリ１の状態が放電であった場合に
は、図５のＬ２に示すように、バッテリ端子電圧Ｖｂａ
ｔｔは時間と共に徐々に上昇し、Ｌ１及びＬ２はある電
圧値に集束し、安定する。この安定時のバッテリ端子電
圧Ｖｂａｔｔが開放電圧ＯＣＶである。
であった場合は、図５のＬ１に示すように、バッテリ端
子電圧Ｖｂａｔｔは時間と共に徐々に低下し、一方、負
荷リリース前のバッテリ１の状態が放電であった場合に
は、図５のＬ２に示すように、バッテリ端子電圧Ｖｂａ
ｔｔは時間と共に徐々に上昇し、Ｌ１及びＬ２はある電
圧値に集束し、安定する。この安定時のバッテリ端子電
圧Ｖｂａｔｔが開放電圧ＯＣＶである。
【００２７】上述したように、負荷がリリースされた後
のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの推移は負荷リリース前
のバッテリ状態、即ち負荷リリース前にバッテリ１が充
電状態であったのか、あるいは放電状態にあったのかに
より変化する。また、このバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔ
の負荷リリース後の推移は、バッテリ残容量ＳＯＣ、及
びバッテリ温度Ｔｂａｔｔによっても変化する。言い換
えれば、バッテリ温度Ｔｂａｔｔ、残容量ＳＯＣ、負荷
リリース前のバッテリ状態が等しければ、負荷リリース
後のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの時間的推移はほぼ同
じ曲線を描く。
のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの推移は負荷リリース前
のバッテリ状態、即ち負荷リリース前にバッテリ１が充
電状態であったのか、あるいは放電状態にあったのかに
より変化する。また、このバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔ
の負荷リリース後の推移は、バッテリ残容量ＳＯＣ、及
びバッテリ温度Ｔｂａｔｔによっても変化する。言い換
えれば、バッテリ温度Ｔｂａｔｔ、残容量ＳＯＣ、負荷
リリース前のバッテリ状態が等しければ、負荷リリース
後のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの時間的推移はほぼ同
じ曲線を描く。
【００２８】図６に、異なるバッテリ温度Ｔｂａｔｔに
おける負荷リリース後のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの
時間的推移を示す。この図において、Ｍ１、Ｍ２は負荷
リリース前のバッテリ１の状態が充電であった場合にお
けるバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの挙動であり、このう
ちＭ１は、Ｍ２にくらべバッテリ温度Ｔｂａｔｔが低か
った場合を示している。これに対しＮ１、Ｎ２は負荷リ
リース前のバッテリ１の状態が放電であった場合におけ
るバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの挙動であり、このうち
Ｎ１はＮ２に比べバッテリ温度Ｔｂａｔｔが低かった場
合のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの挙動を示している。
おける負荷リリース後のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの
時間的推移を示す。この図において、Ｍ１、Ｍ２は負荷
リリース前のバッテリ１の状態が充電であった場合にお
けるバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの挙動であり、このう
ちＭ１は、Ｍ２にくらべバッテリ温度Ｔｂａｔｔが低か
った場合を示している。これに対しＮ１、Ｎ２は負荷リ
リース前のバッテリ１の状態が放電であった場合におけ
るバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの挙動であり、このうち
Ｎ１はＮ２に比べバッテリ温度Ｔｂａｔｔが低かった場
合のバッテリ端子電圧Ｖｂａｔｔの挙動を示している。
【００２９】この図に示すように、バッテリ温度Ｔｂａ
ｔｔが低いほど、負荷リリース後のバッテリ端子電圧Ｖ
ｂａｔｔの推移がなだらかであり、電圧が安定するのに
長い時間を要する。
ｔｔが低いほど、負荷リリース後のバッテリ端子電圧Ｖ
ｂａｔｔの推移がなだらかであり、電圧が安定するのに
長い時間を要する。
【００３０】以上のような特性から、負荷リリース後の
経過時間と、その時のバッテリ端子電圧（図５中Ｑ領域
のいずれかの値）とから、開放電圧ＯＣＶの値を推定す
ることが可能となる。更に、開放電圧ＯＣＶと残容量Ｓ
ＯＣとは、前述したように図３に示すように相関関係が
あるため、推定した開放電圧ＯＣＶからバッテリ残容量
ＳＯＣを求めることが可能となる。
経過時間と、その時のバッテリ端子電圧（図５中Ｑ領域
のいずれかの値）とから、開放電圧ＯＣＶの値を推定す
ることが可能となる。更に、開放電圧ＯＣＶと残容量Ｓ
ＯＣとは、前述したように図３に示すように相関関係が
あるため、推定した開放電圧ＯＣＶからバッテリ残容量
ＳＯＣを求めることが可能となる。
【００３１】図４に、例えば、負荷リリースから１秒経
過した時点での、バッテリ１の端子電圧Ｖ０と、この値
に対応する残容量ＳＯＣとの相関関係を示す。この図に
おいて、Ｌ１が負荷リリース前のバッテリ状態が充電で
あった場合におけるバッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯ
Ｃ特性であり、Ｌ２が負荷リリース前のバッテリ状態が
放電であった場合におけるバッテリ端子電圧Ｖ０−残容
量ＳＯＣ特性である。
過した時点での、バッテリ１の端子電圧Ｖ０と、この値
に対応する残容量ＳＯＣとの相関関係を示す。この図に
おいて、Ｌ１が負荷リリース前のバッテリ状態が充電で
あった場合におけるバッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯ
Ｃ特性であり、Ｌ２が負荷リリース前のバッテリ状態が
放電であった場合におけるバッテリ端子電圧Ｖ０−残容
量ＳＯＣ特性である。
【００３２】なお、図４に示したような負荷リリース１
秒後におけるバッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特性
も、開放電圧ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性と同様、温度別
に作成されており、バッテリ制御装置５内に設けられた
不揮発性メモリに格納されている。
秒後におけるバッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特性
も、開放電圧ＯＣＶ−残容量ＳＯＣ特性と同様、温度別
に作成されており、バッテリ制御装置５内に設けられた
不揮発性メモリに格納されている。
【００３３】次に、ステップＳ８においてバッテリ制御
装置５が行う処理について具体的に説明する。まず、ス
テップＳ４において、温度センサ１−３によって検出さ
れたバッテリ温度Ｔｂａｔｔに対応する負荷リリース１
秒後のバッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特性（図４
参照）をメモリから読み取る。次に、上述のバッテリ端
子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特性のうち、放電側の曲線
（図４中のＬ２）を参照してステップＳ６において電圧
センサ１−１によって検出された負荷リリース１秒後の
バッテリ端子電圧Ｖ０に対応する残容量ＳＯＣを検出す
る。
装置５が行う処理について具体的に説明する。まず、ス
テップＳ４において、温度センサ１−３によって検出さ
れたバッテリ温度Ｔｂａｔｔに対応する負荷リリース１
秒後のバッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特性（図４
参照）をメモリから読み取る。次に、上述のバッテリ端
子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特性のうち、放電側の曲線
（図４中のＬ２）を参照してステップＳ６において電圧
センサ１−１によって検出された負荷リリース１秒後の
バッテリ端子電圧Ｖ０に対応する残容量ＳＯＣを検出す
る。
【００３４】一方、ステップＳ７においてリリース前の
バッテリ状態が充電と判断した場合は、ステップＳ９へ
移行し、ステップＳ４において温度センサ１−３によっ
て検出されたバッテリ温度Ｔｂａｔｔに対応する負荷リ
リース１秒後のバッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特
性（図４参照）をメモリから読み取る。次に、上述のバ
ッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特性のうち、充電側
の曲線（図４中のＬ１）を参照してステップＳ６におい
て電圧センサ１−１によって検出された負荷リリース１
秒後のバッテリ端子電圧Ｖ０に対応する残容量ＳＯＣを
検出する。
バッテリ状態が充電と判断した場合は、ステップＳ９へ
移行し、ステップＳ４において温度センサ１−３によっ
て検出されたバッテリ温度Ｔｂａｔｔに対応する負荷リ
リース１秒後のバッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特
性（図４参照）をメモリから読み取る。次に、上述のバ
ッテリ端子電圧Ｖ０−残容量ＳＯＣ特性のうち、充電側
の曲線（図４中のＬ１）を参照してステップＳ６におい
て電圧センサ１−１によって検出された負荷リリース１
秒後のバッテリ端子電圧Ｖ０に対応する残容量ＳＯＣを
検出する。
【００３５】このようにしてバッテリ残容量ＳＯＣが検
出されると、バッテリ制御装置５はステップＳ３におい
て電流積算により算出されたバッテリ残容量ＳＯＣをス
テップＳ８、あるいはステップＳ９において検出された
残容量ＳＯＣの値に変更する。なお、本実施形態では、
負荷リリースから１秒後、即ち、電流センサ１−２によ
って検出されたバッテリ電流Ｉｂａｔｔの値が０であっ
た時点から１秒後において、バッテリ端子電圧Ｖｂａｔ
ｔを電圧センサ１−１から受け取るが、負荷リリースか
ら何秒後において電圧を検出するかは任意に設定するこ
とができる。また、メモリに格納するバッテリ端子電圧
−残容量ＳＯＣ特性も、上述の設定された時刻における
特性とする。
出されると、バッテリ制御装置５はステップＳ３におい
て電流積算により算出されたバッテリ残容量ＳＯＣをス
テップＳ８、あるいはステップＳ９において検出された
残容量ＳＯＣの値に変更する。なお、本実施形態では、
負荷リリースから１秒後、即ち、電流センサ１−２によ
って検出されたバッテリ電流Ｉｂａｔｔの値が０であっ
た時点から１秒後において、バッテリ端子電圧Ｖｂａｔ
ｔを電圧センサ１−１から受け取るが、負荷リリースか
ら何秒後において電圧を検出するかは任意に設定するこ
とができる。また、メモリに格納するバッテリ端子電圧
−残容量ＳＯＣ特性も、上述の設定された時刻における
特性とする。
【００３６】このように蓄電装置の残容量を検出するこ
とにより、負荷リリース直後で開放電圧ＯＣＶの変化が
大きい領域（図５中のＱ領域）においても、検出された
開放電圧ＯＣＶから残容量ＳＯＣを検出することが可能
となる。これにより、負荷がリリースされたタイミング
においてリアルタイムに残容量ＳＯＣを検出でき、且、
より正確に残容量を検出することが可能となる。また、
ハイブリッド車両や、電気自動車などにおいては、バッ
テリの残容量がその制御に密接に関わってくるため、残
容量検出精度が向上することにより、車両の制御精度も
向上する。
とにより、負荷リリース直後で開放電圧ＯＣＶの変化が
大きい領域（図５中のＱ領域）においても、検出された
開放電圧ＯＣＶから残容量ＳＯＣを検出することが可能
となる。これにより、負荷がリリースされたタイミング
においてリアルタイムに残容量ＳＯＣを検出でき、且、
より正確に残容量を検出することが可能となる。また、
ハイブリッド車両や、電気自動車などにおいては、バッ
テリの残容量がその制御に密接に関わってくるため、残
容量検出精度が向上することにより、車両の制御精度も
向上する。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による蓄電
装置の残容量検出装置よれば、蓄電装置の電流を検出す
る電流検出手段と、電流検出手段によって０である電流
値が検出された時点から所定時間後の蓄電装置の端子電
圧を検出する電圧検出手段と、電流検出手段によって検
出された電流値から、０である電流値が検出される直前
の蓄電装置の状態が充電あるいは放電であるかを判断す
る状態判断手段と、電圧検出手段によって検出された蓄
電装置の端子電圧と、状態判断手段によって判断された
蓄電装置の状態とから蓄電装置の残容量を求める第１の
残容量検出手段とを有している。
装置の残容量検出装置よれば、蓄電装置の電流を検出す
る電流検出手段と、電流検出手段によって０である電流
値が検出された時点から所定時間後の蓄電装置の端子電
圧を検出する電圧検出手段と、電流検出手段によって検
出された電流値から、０である電流値が検出される直前
の蓄電装置の状態が充電あるいは放電であるかを判断す
る状態判断手段と、電圧検出手段によって検出された蓄
電装置の端子電圧と、状態判断手段によって判断された
蓄電装置の状態とから蓄電装置の残容量を求める第１の
残容量検出手段とを有している。
【００３８】このように構成することにより、負荷リリ
ース直後においては蓄電装置の開放電圧から残容量を検
出し、この値に基づいて電流積算によって算出された残
夜量を補正する。これにより、蓄電装置の残容量精度を
向上させることが可能となる。また、負荷リリースから
所定時間後の蓄電装置の端子電圧及び温度を検出するの
みで蓄電装置の残容量を検出できるため、リアルタイム
で正確な残容量を検出することが可能となる。
ース直後においては蓄電装置の開放電圧から残容量を検
出し、この値に基づいて電流積算によって算出された残
夜量を補正する。これにより、蓄電装置の残容量精度を
向上させることが可能となる。また、負荷リリースから
所定時間後の蓄電装置の端子電圧及び温度を検出するの
みで蓄電装置の残容量を検出できるため、リアルタイム
で正確な残容量を検出することが可能となる。
【図１】 ハイブリッド車両の全体構成図である。
【図２】 本発明の一実施形態における残容量検出装置
が行う処理を示すフローチャートである。
が行う処理を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の一実施形態における蓄電装置の開放
電圧−残容量特性を示す図である。
電圧−残容量特性を示す図である。
【図４】 本発明の一実施形態における、負荷リリース
１秒後の蓄電装置の開放電圧−残容量特性を示す図であ
る。
１秒後の蓄電装置の開放電圧−残容量特性を示す図であ
る。
【図５】 本発明の一実施形態における負荷リリース後
の開放電圧の時間的推移を示す図である。
の開放電圧の時間的推移を示す図である。
【図６】 本発明の一実施形態におけるバッテリ温度が
異なる場合における負荷リリース後の開放電圧の時間的
推移を示す図である。
異なる場合における負荷リリース後の開放電圧の時間的
推移を示す図である。
１ バッテリ（蓄電装置） ５ バッテリ制御装置 １−１ 電圧センサ（電圧検出手段） １−２ 電流センサ（電流検出手段） １−３ 温度センサ（温度検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 目代 英久 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 2G016 CA03 CB11 CB12 CB22 CC01 CC03 CC04 CC13 CC27 CC28 5G003 AA07 BA01 DA07 EA05 FA06 GC05 5H115 PG04 PI16 PI29 PO17 PU01 PU25 QE10 QI04 QN03 QN12 SE04 SE05 SE06 TI02 TI05 TI06 TI10 TR19
Claims (3)
- 【請求項１】 蓄電装置の電流を検出する電流検出手段
と、 前記電流検出手段によって０である電流値が検出された
時点から所定時間後の前記蓄電装置の端子電圧を検出す
る電圧検出手段と、 前記電流検出手段によって検出された電流値から、０で
ある電流値が検出される直前の前記蓄電装置の状態が、
充電あるいは放電であるかを判断する状態判断手段と、 前記電圧検出手段によって検出された前記蓄電装置の端
子電圧と、前記状態判断手段によって検出された前記蓄
電装置の状態とから前記蓄電装置の残容量を求める第１
の残容量検出手段と、 を具備することを特徴とする蓄電装置の残容量検出装
置。 - 【請求項２】 前記電流検出手段によって検出された電
流値から残容量を算出する第２の残容量算出手段と、 前記第２の残容量算出手段によって算出された残容量
を、前記第１の残容量検出手段によって求められた残容
量に基づいて補正する補正手段と、 を具備することを特徴とする請求項１に記載の蓄電装置
の残容量検出装置。 - 【請求項３】 前記蓄電装置の温度を検出する温度検出
手段を具備し、 前記第１の残容量検出手段は、前記電圧検出手段によっ
て検出された前記蓄電装置の端子電圧と、前記状態判断
手段によって検出された前記蓄電装置の状態と、前記温
度検出手段によって検出された前記蓄電装置の温度とか
ら前記蓄電装置の残容量を求めることを特徴とする請求
項１乃至２のいずれかの項に記載の蓄電装置の残容量検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33069899A JP4145448B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 蓄電装置の残容量検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33069899A JP4145448B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 蓄電装置の残容量検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001147260A true JP2001147260A (ja) | 2001-05-29 |
| JP4145448B2 JP4145448B2 (ja) | 2008-09-03 |
Family
ID=18235574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33069899A Expired - Fee Related JP4145448B2 (ja) | 1999-11-19 | 1999-11-19 | 蓄電装置の残容量検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4145448B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004226393A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-08-12 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 電池の残量計測装置 |
| WO2005093446A1 (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Nec Lamilion Energy, Ltd. | 蓄電体の残存容量を推定する方法及び装置 |
| WO2007085143A1 (en) * | 2006-01-25 | 2007-08-02 | Xiancan Jian | An electric quantity detecting device for battery of electric vehicle |
| JP2007327971A (ja) * | 2002-11-27 | 2007-12-20 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 電池の残量計測装置 |
| CN102074984A (zh) * | 2010-12-21 | 2011-05-25 | Tcl集团股份有限公司 | 在线检测电池电量的移动终端及其检测方法 |
| CN102842931A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-12-26 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 一种降低电源适配器输出端的脉冲干扰电压的方法 |
| JP2013164373A (ja) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Gs Yuasa Corp | 状態推定装置及び状態推定方法 |
| WO2013133113A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | 二次電池の制御装置およびｓｏｃ検出方法 |
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-
1999
- 1999-11-19 JP JP33069899A patent/JP4145448B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TWI485909B (zh) * | 2012-03-08 | 2015-05-21 | Nissan Motor | Secondary battery control device, charging control method and SOC detection method |
| KR101608611B1 (ko) | 2012-03-08 | 2016-04-01 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 2차 전지의 제어 장치 및 soc 검출 방법 |
| KR101611116B1 (ko) * | 2012-03-08 | 2016-04-08 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 2차 전지의 제어 장치, 충전 제어 방법 및 soc 검출 방법 |
| US9562948B2 (en) | 2012-03-08 | 2017-02-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Control device for secondary battery, and SOC detection method |
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| JP2016075572A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | 川崎重工業株式会社 | 二次電池の充電率推定方法及び充電率推定装置 |
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|---|---|
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